พฤติกรรมแปลก ๆ กับฟิลด์คลาสเมื่อเพิ่มไปยัง std :: vector

ฉันได้พบพฤติกรรมแปลก ๆ บางอย่าง (บนเสียงดังกราวและ GCC) ในสถานการณ์ต่อไปนี้ ฉันมีเวกเตอร์ที่มีองค์ประกอบหนึ่งซึ่งเป็นตัวอย่างของการเรียนnodes Nodeจากนั้นฉันเรียกฟังก์ชันnodes[0]ที่เพิ่มNodeเวกเตอร์ใหม่ เมื่อเพิ่มโหนดใหม่ฟิลด์ของวัตถุที่เรียกจะถูกรีเซ็ต! อย่างไรก็ตามพวกเขาดูเหมือนจะกลับสู่ปกติอีกครั้งเมื่อฟังก์ชั่นเสร็จสิ้น

ฉันเชื่อว่านี่เป็นตัวอย่างที่ทำซ้ำได้น้อยที่สุด:

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

struct Node;
vector<Node> nodes;

struct Node{
    int X;
    void set(){
        X = 3;
        cout << "Before, X = " << X << endl;
        nodes.push_back(Node());
        cout << "After, X = " << X << endl;
    }
};

int main() {
    nodes = vector<Node>();
    nodes.push_back(Node());

    nodes[0].set();
    cout << "Finally, X = " << nodes[0].X << endl;
}

ซึ่งเอาท์พุท

Before, X = 3
After, X = 0
Finally, X = 3

แม้ว่าคุณจะคาดหวังว่า X จะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตามกระบวนการ

สิ่งอื่น ๆ ที่ฉันได้ลอง:

• หากฉันลบบรรทัดที่เพิ่มNodeข้างในset()ออกมามันจะส่งสัญญาณ X = 3 ทุกครั้ง
• ถ้าฉันสร้างใหม่Nodeและเรียกมันว่า ( Node p = nodes[0]) แล้วเอาท์พุทคือ 3, 3, 3
• ถ้าฉันสร้างการอ้างอิงNodeและเรียกมันว่า ( Node &p = nodes[0]) แล้วเอาท์พุทคือ 3, 0, 0 (บางทีอันนี้อาจเป็นเพราะการอ้างอิงจะหายไปเมื่อเวกเตอร์มีการปรับขนาด?)

นี่คือพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดด้วยเหตุผลบางอย่าง? ทำไม?

รหัสของคุณมีพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด ใน

void set(){
    X = 3;
    cout << "Before, X = " << X << endl;
    nodes.push_back(Node());
    cout << "After, X = " << X << endl;
}

การเข้าถึงXเป็นจริงthis->Xและthisเป็นตัวชี้ไปยังสมาชิกของเวกเตอร์ เมื่อคุณnodes.push_back(Node());เพิ่มองค์ประกอบใหม่ให้กับเวกเตอร์และกระบวนการนั้นจัดสรรใหม่ซึ่งจะทำให้ตัวทำซ้ำพอยน์เตอร์และการอ้างอิงถึงองค์ประกอบในเวกเตอร์เป็นโมฆะ นั่นหมายความว่า

cout << "After, X = " << X << endl;

กำลังใช้thisที่ไม่ถูกต้องอีกต่อไป

nodes.push_back(Node());

จะจัดสรรเวกเตอร์ใหม่ซึ่งเป็นการเปลี่ยนที่อยู่ของnodes[0]แต่thisไม่ได้รับการอัปเดต
ลองเปลี่ยนsetวิธีด้วยรหัสนี้:

    void set(){
        X = 3;
        cout << "Before, X = " << X << endl;
        cout << "Before, this = " << this << endl;
        cout << "Before, &nodes[0] = " << &nodes[0] << endl;
        nodes.push_back(Node());
        cout << "After, X = " << X << endl;
        cout << "After, this = " << this << endl;
        cout << "After, &nodes[0] = " << &nodes[0] << endl;
    }

ทราบว่ามีความแตกต่างหลังจากที่โทร&nodes[0]push_back

-fsanitize=address-gจะจับนี้และได้บอกคุณในบรรทัดหน่วยความจำเป็นอิสระถ้าคุณยังรวบรวม